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1 %&'& (!) " && *+$, )$- Nel corso del convegno studenti e docenti delle classi che partecipano al progetto illustreranno le attività svolte nell anno scolastico 2008/2009 e presenteranno le iniziative previste per il corrente anno.!"! ##!$!

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4 TAVOLA ROTONDA RISPARMIARE SULL ENERGIA: UN ALTERNATIVA PRATICABILE O UNA FUTURA POSSIBILITÀ? ENERGIA, Maggiore conoscenza, Minori sprechi Ing. Giuseppe DAMMACCO

5 INQUADRAMENTO VISIONE DI INSIEME E APPROCCIO PRAGMATICO QUATTRO FOCUS Differenza tra Energia e Potenza Differenza tra Forme e Fonti di Energia Differenza tra Risparmio Energetico ed Efficienza Energetica Stile: Modello CAMPER e SCOUTING Nuove Fonti di Energia

6 Energia. Cosa è L energia esprime la capacità di compiere un lavoro ed ha la proprietà di poter essere trasformata. Tutte le trasformazioni energetiche sono regolate da due principi fondamentali: 1- L ENERGIA non si crea, non si distrugge, ma si può solo trasformare da una forma all'altra. La quantità di ENERGIA dell Universo è costante. (Primo principio della Termodinamica) 2- Ogni trasformazione dell'energia comporta una perdita o dissipazione di una quota di essa sotto forma di calore a bassa temperatura, non più utilizzabile. (Secondo principio della Termodinamica)

7 Energia e Potenza L ENERGIA E POCO/NULLA SENZA LA POTENZA LA POTENZA E NULLA/PERICOLOSA SENZA IL CONTROLLO L ENERGIA esprime un Lavoro, attraverso la quantità di Potenza utilizzata per un certo intervallo di tempo. Si misura in Joule (J). 1J = 1kg m/s 2 m = 1kg m 2 /s 2 (1kWh= 3,6 MJ; 1kcal= 4,186 KJ) (E=L=FxSpostamento 1J=circa100g per 1mt) Energia = massa x velocità al quadrato ( E=mc 2 ) LA POTENZA indica quanta Energia è disponibile nell unità di tempo. Si misura in Watt (W). 1W= J/s = 1kg m/s 2 m/s (1kW= 860 kcal/h= 1,36 CV) (P=FxVelocità 1W=circa100g per 1mt in 1sec) SENZA LA NECESSARIA POTENZA, quindi la giusta quantità di energia nell unità di tempo, NON SI PUO OTTENERE L ENERGIA UTILE PER COMPIERE IL LAVORO RICHIESTO.

8 Energia e Potenza 100 KJ= 0,028 kwh (1 kwh= 3,6 MJ= 36*100 KJ) L esempio evidenzia che a parità di energia i due contenitori offrono Potenzialità di Lavoro molto differenti. L energia solare, pur essendo disponibile in grande quantità, non permette di raggiungere, continuamente e direttamente, potenze elevatissime per usi industriali intensivi.

9 Energia. Forme e Fonti

10 Energia. Forme Differenti L'energia meccanica potenziale o cinetica è quella posseduta dai corpi posti ad una certa altezza o in movimento. L energia meccanica di una bella pedalata in bicicletta si trasforma in luce mediante la dinamo; L energia cinetica di una fragorosa cascata d acqua può essere trasformata in energia elettrica L'energia termica o calore è data dal movimento delle molecole all'interno dei corpi (pressione) che aumenta con l'innalzamento della temperatura L'energia elettrica è quella che accende le lampadine e fa funzionare i nostri elettrodomestici. Si manifesta anche in natura attraverso scariche atmosferiche, fulmini, ma in questo caso non è utilizzabile (direttamente), LA POTENZA E NULLA/PERICOLOSA SENZA IL CONTROLLO L energia chimica quella contenuta nei cibi, nei combustibili, è quella che fa funzionare il nostro corpo, una batteria. L energia è dovuta a una combustione e si può trasformare in energia meccanica attraverso un motore L'energia luminosa-radiante si trasmette nello spazio attraverso le onde elettromagnetiche. Un esempio di questo tipo è l energia luminosa prodotta dal sole che si trasforma in energia chimica grazie alla fotosintesi clorofilliana delle piante, in energia elettrica nei Pannelli Solari Fotovoltaici ed energia termica nei Pannelli Solari Termici L'energia nucleare è quella immagazzinata nel nucleo degli atomi (fissione e fusione)

11 Energia. Forme Differenti

12 Energia. Forme Differenti

13 Energia. Forme Differenti Le diverse forme di energia hanno una valenza gerarchica e qualitativa, a cui poter associare l utilizzo ottimale. Ad esempio l energia elettrica ed il gas sono energie nobili, ad alto contenuto exergetico, e pronte all uso per un numero elevato di utilizzatori. DALLA PROGETTAZIONE IMPIANTISTICA ALLA PROGETTAZIONE EXERGETICA DEGLI EDIFICI

14 Energia. Forme Differenti L energia elettrica si misura in kwh, che ci dicono quante migliaia di Watt l apparecchio consuma ogni ora. COSA E UTILE SAPERE SU 1 kwh DI ENERGIA ELETTRICA Per produrlo occorre bruciare 250 g di combustibile fossile che emettono in atmosfera 750 grammi di CO2 equivalenti a 400 litri di CO2. Dalla combustione di tale quantità di combustibile fossile vengono prodotti ben 2,56 kwh di energia di cui circa il 70% viene disperso e solo 1 kwh viene effettivamente utilizzato; 1 kwh tiene accesa una lampadina tradizionale ad incandescenza da 100W per circa 10 ore, oppure una lampada fluorescente a risparmio energetico per 40 ore; 1 kwh permette ad una lavatrice di nuova generazione di compiere un ciclo breve di lavaggio o 1/2 ciclo di lavaggio completo a 60 C; 1 kwh fa funzionare il frigorifero per 24 ore; > 1 kwh ci fa vedere la TV per 20 ore.

15 Energia. Forme Differenti Una famiglia europea di 4 persone consuma mediamente circa 7 chilowattora al giorno, bruciando circa 2 chili di petrolio e liberando quasi litri di CO2. Inoltre, una famiglia ogni giorno produce quasi 3 chili di rifiuti e consuma circa 200 litri di acqua riscaldata. In sintesi 1 KWh = = oltre 250 grammi d olio combustibile-petrolio, = circa 750 grammi di CO2 anidride carbonica, = circa 400 litri di CO2 in atmosfera

16 Energia. Forme Differenti Tutte le attività umane - trasporti, riscaldamento, produzione e consumi di energia - hanno un impatto inevitabile sull ambiente, osservabile e misurabile sotto diversi aspetti e profili, ad esempio in termini di riduzione delle risorse naturali non rinnovabili, di dispersione di sostanze contaminanti, di alterazione degli ambienti naturali.

17 CH4: 2 EFFETTI NEGATIVI EFFETTO SERRA PERDITA DI ENERGIA Energia. Forme Differenti

18 Energia. Fonti Diverse Energie Tradizionali. Non Rinnovabili La maggior parte dell'energia oggi utilizzata è ottenuta da combustibili fossili (petrolio, gas naturale, carbone) e dall'uranio che è un materiale fissile. Queste sono le cosiddette fonti di energia non rinnovabili, destinate in periodi più o meno lunghi ad esaurirsi. Clima: Ban Ki Moon e Obama: "Rischio catastrofe Irreversibile repubblica.it 22/09/2009 Ban Ki-moon: «Meno di dieci anni per evitare catastrofe climatica» Fonte: APCOM.net - 10/08/2009 CALIFORNIA, DIGHE E SCORTE ACQUA CONTRO INNALZAMENTO MARI. - Troppo tardi per fermare i cambiamenti climatici, meglio prepararsi ad affrontare da subito l'innalzamento dei mari Fonte: APCOM.it - 04/08/2009 LA CALIFORNIA FISSERÀ UN LIMITE SULLE EMISSIONI DI GAS A EFFETTO SERRA (-25% ENTRO 2020). Fonte: e-gazette.it - 04/09/2009

19 Energia. Fonti Diverse Energie Tradizionali. Non Rinnovabili Allarme degli scienziati: già consumato il capitale disponibile per il Il 25 settembre è l'overshoot Day: da quel momento cominceremo ad usare le risorse che servirebbero alle prossime generazioni A calcolare la data è il Global Footprint Network, l'associazione che misura l'impronta ecologica dell'umanità, cioè il segno prodotto sul pianeta dalla nostra vita quotidiana. Nel 1986 ci siamo spinti al limite ed è arrivato il primo Earth Overshoot Day: il 31 dicembre le risorse a disposizione erano finite. Nel 1995 la bancarotta ecologica è arrivata il 21 novembre. Dieci anni dopo (2005) i conti con la natura sono entrati in rosso già il 2 ottobre. Ora (2009) siamo retrocessi fino al 25 settembre: consumiamo il 40 per cento in più rispetto alle risorse che la Terra può generare. Nel 2050, se la crisi energetica non ci avrà costretto alla saggezza ecologica, per mantenere i conti in pareggio avremo bisogno di un pianeta gemello da usare come supermarket per prelevare materie prime, acqua, foreste, energia. di ANTONIO CIANCIULLO (24 settembre 2009) Repubblica.it Fonte;

20 Energia. Fonti Diverse Energie Alternative Rinnovabili Sono fonti rinnovabili di energia: Energia solare fotovoltaica: produzione di energia elettrica direttamente dalla radiazione solare attraverso l utilizzo di materiali semiconduttori ; Energia solare termica: produzione di acqua o aria calda attraverso sistemi che utilizzano il calore del sole, può essere utilizzata in piccoli impianti per usi domestici, oppure concentrata attraverso specchi in grandi centrali per produrre elettricità Energia idroelettrica: l energia cinetica dell acqua viene trasformata in energia meccanica da una turbina idraulica accoppiata ad un generatore elettrico. Energia da biomasse: energia derivante da processi di combustione di materiale organico; ad esempio biocarburanti derivati da prodotti agricoli (colza, mais, ecc.) che consentono un abbattimento significativo delle emissioni inquinanti e di anidride carbonica; Energia eolica: conversione dell energia del vento in energia meccanica attraverso l utilizzo di aerogeneratori; Energia geotermica: energia proveniente dalla struttura terrestre, sfruttata per la produzione di energia elettrica (centrale di Larderello, PI) e termica; Energia dal mare: produzione di energia mediante lo sfruttamento del moto ondoso, delle maree, delle correnti e dei gradienti termici;

21 Energie Alternative. Applicazioni

22 INQUADRAMENTO VISIONE DI INSIEME E APPROCCIO PRATICO Energia - Potenza - Forme differenti - Fonti diverse Risparmio Energetico - Contributi Individuali Efficienza Energetica - Sviluppi Tecnologici Stile: Modello CAMPER e SCOUTING Nuove Fonti di Energia

23 RISPARMIO ENERGETICO. RIFLESSIONE L ENERGIA E UN OPPORTUNITA O UN PROBLEMA? NON DIMENTICHIAMO CHE E UN BENE ESSENZIALE, E IL MOTORE DELLA NOSTRA TECNOLOGIA VITA QUOTIDIANA, CON DELLE FORTI IMPLICAZIONI AMBIENTALI E SOCIALI CI RENDIAMO CONTO DEL SUO VALORE QUANDO MANCA O DIMINUISCE, (PENSATE ALLA BATTERIA SCARICA DEL TELEFONINO! ) GLI ULTIMI BLACK OUT DI ENERGIA ELETTRICA E LE INCERTEZZE SULL APPROVIGIONAMENTO DEL GAS CI HANNO FATTO RIFLETTERE.

24 DA HOMO ENERGIVORUS A HOMO RESPONSABILIS LA CRISI ENERGETICA HA ASSUNTO ORMAI CARATTERE STRUTTURALE E SOLLECITA IMPEGNI ED OBIETTIVI DI: RISPARMIO ENERGETICO: UN DOVERE DEL SINGOLO. EFFICIENZA ENERGETICA: UN DOVERE DEI TECNICI. ENERGIE ALTERNATIVE: UN DOVERE DELLO COMUNITA EUROPEA/STATO. SE PIANIFICATI EVITANO SACRIFICI (circolazione veicoli a targhe alterne, riduzione tempi di accensione imp. riscaldamento..)

25 RIFLESSI SULL AMBIENTE di Herman E.Daly e Matt Collins NON VI SONO RISORSE PER TUTTI. - CHI RINUNCIA? E POI.. UNA TONNELLATA DI PETROLIO PRODUCE TRE TONNELLATE DI CO2. + EFFETTO SERRA + RISCALDAMENTO PIANETA + SCIOGLIMENTO GHIACCIAI

26 ANCHE LE PICCOLE AZIONI OGNUNO DI NOI QUANDO SCEGLIE DI RISPARMIARE, OSSÌA DI CONSUMARE MENO, AGISCE SULLA LA LEVA AL COLLO DELLA CLESSIDRA. LA CONOSCENZA DELLE PROBLEMATICHE CONNESSE AL CONSUMO ENERGETICO POTREBBE ACCELERARE IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DI RISPARMIO ENERGETICO GLOBALE.

27 ANCHE LE PICCOLE AZIONI

28 Fonte MSE L INDUSTRIA HA REAGITO FIN DAL 1982, INSERENDO NELLA STRUTTURA ORGANIZZATIVA GLI ENERGY MANAGER PER COGLIERE GLI INCENTIVI ECONOMICI PER IL RISPARMIO ENERGETICO PREVISTI DALLA L.308/82

29 RISPARMIO ENERGETICO. CONTRIBUTI INDIVIDUALI

30 DA HOMO ENERGIVORUS A HOMO RESPONSABILIS

31 RISPARMIO ENERGETICO. CONTRIBUTI INDIVIDUALI

32 RISPARMIO ENERGETICO. CONTRIBUTI INDIVIDUALI

33 RISPARMIO ENERGETICO. CONTRIBUTI INDIVIDUALI

34 RISPARMIO ENERGETICO. CONTRIBUTI INDIVIDUALI

35 RISPARMIO ENERGETICO. CONTRIBUTI INDIVIDUALI EDIFICIO: Abitazione Unifamiliare Tipi di intervento per il risparmio energetico (Fonte ENEA)

36 INQUADRAMENTO VISIONE DI INSIEME E APPROCCIO PRATICO Energia - Potenza - Forme differenti - Fonti diverse Risparmio Energetico - Contributi Individuali Efficienza Energetica - Sviluppi Tecnologici Stile: Modello CAMPER e SCOUTING Nuove Fonti di Energia

37 Efficienza Energetica. Sviluppi Tecnologici C A L A T R A V A Tuning Torso (Malmoe, Svezia) Rotating Tower (Dubai, E.A.) I grattacieli di nuova generazione coniugano Forma Dinamica ed Ecocompatibilità, attraverso l uso dinamico dello spazio ed efficienza energetica e utilizzo fonti rinnovabili. Sono i due principi ispiratori del progetto di FISCER, Architetto in Milano, delle Futuristic Rotating Tower Skyscraper in Dubai

38 Efficienza Energetica. Sviluppi Tecnologici Futuristic Rotating Tower Skyscraper in Dubai Non solo spettacolarità scenica. La torre girevole di Dubai sarà inoltre esempio di sostenibilità ambientale. Grazie allo sfruttamento dell energia del sole e del vento, il grattacielo sarà infatti autosufficiente dal punto di vista energetico. Il segreto spiega l autore del progetto - è nelle 48 turbine montate orizzontalmente tra un piano e l'altro e nelle celle fotovoltaiche che troveranno posto sui tetti dei singoli appartamenti. Mai prima d'ora un edificio era stato concepito per essere in grado di produrre energia elettrica in misura così significativamente superiore al proprio fabbisogno.

39 Efficienza Energetica. Sviluppi Tecnologici Futuristic Rotating Tower Skyscraper in Dubai In più ci saranno i pannelli solari, che verranno posizionati sui tetti di ciascun piano e che durante la giornata, ruotando, rimarranno, quasi sempre, parzialmente esposti alla luce. In questo modo l edificio non solo produrrà l energia che gli è necessaria ma sarà anche in grado di venderla all esterno. Secondo i calcoli in un anno la torre fornirà circa 190 milioni di kilowattora di energia, per un valore di oltre 7 milioni di euro.

40 RISPARMIO ENERGETICO. CONTRIBUTI INDIVIDUALI

41 INQUADRAMENTO VISIONE DI INSIEME E APPROCCIO PRATICO Energia - Potenza - Forme differenti - Fonti diverse Risparmio Energetico - Contributi Individuali Efficienza Energetica - Sviluppi Tecnologici Stile: Modello CAMPER Lucy SCOUTING di Nuove Fonti di Energia Gassy

42 L'ECONOMIA IN UN MONDO PIENO, DI HERMAN E.DALY LE SCIENZE, NOVEMBRE 2005, N L economia globale è cresciuta a tal punto che nessuna società può più pretendere di operare in un ecosistema a risorse in finite.(25 settembre, Overshoot Day 2009) - Lo sviluppo di un economia sostenibile all interno di una biosfera finita richiede un nuovo modo di pensare l attuale impostazione dell economia non potrà essere mantenuta ancora a lungo. Se non si interverrà con cambiamenti radicali dovremo affrontare - una perdita di benessere e - una probabile catastrofe ecologica. L economia deve essere trasformata in modo da diventare sostenibile a lungo termine, seguendo tre principi fondamentali: 1) limitare l uso di tutte le risorse a ritmi in grado di produrre livelli di rifiuti che possono essere assorbiti dall ecosistema. 2) sfruttare risorse non rinnovabili a ritmi che, per quanto possibile, non superino il tasso di sviluppo di risorse rinnovabili alternative. 3) sfruttare risorse rinnovabili a ritmi che non superino a capacità dell ecosistema di rigenerarle. Lucy Un modello di riferimento CAMPER, STILE DI VITA, per la consapevolezza della limitazione delle RISORSE Gassy SCOUTING permanente di nuove fonti di Energia, per non essere impreparati nel passaggio dalle stelle alle...

43 Un modello di riferimento CAMPER in data 6 luglio 2007, in occasione del convegno L innovazione tecnologica, il Cnr di Pisa ha messo in evidenza la suggestiva dimostrazione dei benefici delle installazioni domotiche applicate a tutta l impiantistica domestica (illuminazione, riscaldamento, sicurezza, intrattenimento), allestendo il CAMPER Lucy. Esso si caratterizza anche per il bassissimo impatto ambientale, che ne garantisce l autosufficienza energetica. Oltre a un interfaccia di sistemi integrati tra loro, sono una serie di pannelli solari installati sul tetto che provvedono al fabbisogno energetico e che lo rendono così totalmente autosufficiente. YES, but.. TECNOLOGIA DA CONIUGARE CON STILE DI VITA! Risolto il problema energetico (di ricaricare le batterie) rimangono aperti: Gas per cucina/boiler/riscaldamento, Gasolio per viaggiare, Disponibilità Acqua, Raccolta scarichi/rifiuti LE RISORSE SONO LIMITATE!!

44 Scouting permanente di nuove fonti di Energia Dalle stelle alle......!!?? GASSY, LA MUCCA PLURIFUN- ZIONALE!? Fonte: Panorama 09/10/2008

45 TAVOLA ROTONDA RISPARMIARE SULL ENERGIA: UN ALTERNATIVA PRATICABILE O UNA FUTURA POSSIBILITÀ? UN DOVERE IMMEDIATO PER TUTTI!! SPERO ABBIATE TROVATO ALMENO UNA MOTIVAZIONE NELL AMBITO DELLA PRESENTAZIONE: Differenza tra Energia e Potenza Forme e Fonti diverse di Energia Differenza tra Risparmio Energetico ed Efficienza Energetica Stile di Vita: Modello CAMPER e Scouting Nuove Fonti di Energia Vi ringrazio per la speciale attenzione. Ing. Giuseppe DAMMACCO